Era uma vez o sonho de uma cidade espacial – um enorme habitat cilíndrico, autossuficiente e lar de milhões de pessoas que poderiam olhar para a Terra de cima.
Na década de 1970, um cientista sério acreditava que esse sonho agora era realidade. Esse cientista é o professor de física da Universidade de Princeton, Gerard K. O’Neill, cujo sonho de viver no espaço o tornou um nome conhecido há vários anos. Ele apareceu na televisão, escreveu um livro best-seller e foi convidado a testemunhar perante o Congresso dos EUA sobre sua visão para o futuro.
Tudo isto está muito longe da realidade de 2025, onde poucas pessoas, além dos 290 astronautas, terão a oportunidade de viver no espaço. estação espacial internacional Até agora, alguns astronautas estiveram estacionados em várias estações espaciais simples, como a Mir da Rússia ou a estação espacial da China. Tiangong.
A visão de O’Neill é melhor descrita no seu livro, The High Frontier, publicado pela primeira vez em 1976. No livro, O’Neill explica como, já em 1990 e ainda em 2005, fomos capazes de construir grandes cidades no espaço L5 estabilizado pela gravidade. Ponto Lagrange entre Terra e luacada habitat é o lar de milhões de pessoas. O conceito tornou-se tão popular que surgiu um fã-clube chamado L5 Society, declarando seu lema: “L5 in ’95!”
Uma das chaves para o sucesso da ideia é a criação de força centrífuga na superfície interna do cilindro por meio da rotação, que imita a gravidade. O’Neill imaginou habitats esféricos e cilíndricos de tamanhos variados (bem como uma variante em forma de anel chamada Stanford Torus, não muito diferente da estação espacial em forma de roda em 2001: Uma Odisséia no Espaço), mas seu maior modelo, Três Ilhas, teria quatro milhas (6,4 quilômetros) de largura e 20 milhas (32 quilômetros) de comprimento. A superfície interna do interior contém 500 milhas quadradas (1.294 quilômetros quadrados) de espaço vital, incluindo casas, centros recreativos, rios e parques. Os fãs de ficção científica podem pensar que esta descrição descreve o interior da estação espacial Babylon 5, que foi projetada como uma homenagem a O’Neill e também usava rotação para simular a gravidade.
Viver em um desses habitats espaciais seria limpo. A indústria e a agricultura serão construídas em cilindros separados e mais pequenos, perto do habitat principal. O’Neill afirmou que o deslocamento entre os cilindros levaria apenas alguns minutos, viajando em um “círculo de deslocamento” acelerado por motores elétricos ao longo de cabos, e custaria 50 centavos por passageiro (na moeda dos anos 1970).
Tudo parece grandioso, mas depois de décadas de decepção espacial e ambição perdida, talvez seja um pouco rebuscado. O’Neill não era esquisito, mas viveu em uma época diferente: alimentada pelo potencial das viagens espaciais, uma era que serviu como campo de provas. Programa Apolo.
O’Neill era um fã de ficção científica, então a estação espacial pode ter sempre sido um conceito familiar para ele, mas as verdadeiras sementes da “alta fronteira” de O’Neill começaram em 1969, quando ele foi designado para lecionar um curso introdutório de física na Universidade de Princeton. Apesar das brilhantes conquistas do programa Apollo, a crescente desilusão com a Guerra do Vietname levou muitos futuros formandos a duvidar se uma carreira em ciência e tecnologia valia a pena, temendo ser engolidos por ela. O complexo militar-industrial, simultaneamente alimentado por textos como Silent Spring, de Rachel Carson, foi equilibrado com um crescente despertar para as preocupações ambientais.
O’Neill reconheceu que enfrentava o desafio de tornar seus cursos provocativos o suficiente para mudar a forma como os alunos pensavam, por isso se propôs a desenvolver problemas de engenharia que também incorporassem aspectos econômicos e sociais para os alunos discutirem e formularem respostas. A primeira pergunta que fez a eles foi: Será a superfície de um planeta o melhor lugar para a sobrevivência de uma sociedade tecnológica?
O’Neill obviamente não pensa assim, mas este não é apenas um sonho de ficção científica. As suas ideias em “High Frontier” foram em parte uma resposta ao controverso relatório de 1972 do Clube de Roma “Os Limites do Crescimento”, que pintou um futuro sombrio de superpopulação, destruição ambiental e esgotamento de recursos. O relatório concluiu que a capacidade de suporte da Terra está a ser excedida. Deus sabe o que seu autor teria pensado da situação atual na terra.
No entanto, o relatório tem os seus críticos, que afirmam que não leva em conta que a tecnologia pode aliviar pelo menos alguns dos problemas que prevê. O’Neill apontou especificamente que se a capacidade de suporte da Terra for excedida, então por que não simplesmente sair da Terra? O espaço oferece muitos lugares para colher matérias-primas, energia solar, espaço vital e colocar indústrias sujas sem poluir o meio ambiente da Terra.
O’Neill disse que na década de 1970 já tínhamos, ou estávamos perto de ter, toda a tecnologia necessária para construir estes habitats espaciais. Em seu livro “High Frontier”, ele explica como “a Ilha Três era um uso tão eficiente de materiais que poderia ser construída no início do próximo século (21)”.
a ideia
A maior parte das matérias-primas virá da mineração lunar e próxima à Terra asteróideos materiais serão então transportados para L5 para montagem por meio de uma tecnologia chamada “mass drive”.
O driver de massa é um estilingue eletromagnético. Alimentado pela luz solar, ele usa supercondutores ao longo de sua órbita para gerar um campo eletromagnético para acelerar a fuga de cargas úteis da superfície da lua ou do asteróide. Como não há combustível com que se preocupar, pode haver uma esteira rolante de lançamentos um após o outro. Os drivers de massa foram outra tecnologia apresentada em Babylon 5, mas lá foram usados como armas para bombardear planetas com asteróides.
Viver no espaço é mais do que apenas flutuar numa lata sem janelas. Como já mencionado, simular os efeitos da gravidade através da rotação seria um passo importante. Estudos de centrífugas na Terra mostram que a maioria das pessoas consegue lidar com velocidades de uma a três rotações por minuto, mas qualquer velocidade superior a quatro pode danificar nossos ouvidos internos e nos fazer sentir enjoados e enjoados. Se o objetivo é simular a Terra, então a velocidade de rotação afetará o tamanho do habitat gravidade.
Para tornar o habitat estável, dois cilindros em contra-rotação precisam ser conectados de ponta a ponta. Alguma forma de ciclo dia-noite também é essencial – a biologia da vida na Terra evoluiu em torno de um ciclo deste tipo durante quatro mil milhões de anos, e excluir a vida dele não seria saudável a longo prazo, pelo que são necessários habitats para simulá-lo. O’Neill imaginou que cada cilindro poderia ser dividido em seis seções, três seções de janela com vales habitados entre elas, e encimadas por tampas hemisféricas. Graças a um sistema de espelhos móveis colocados fora da janela, sol Embora o cilindro esteja realmente girando, ele pode ser visto permanecendo estacionário quando iluminado pela janela.
Tanto a duração do dia como o ciclo sazonal podem ser ajustados alterando o ângulo do espelho em relação ao sol, de modo que o longo eixo do cilindro aponte em direção ao sol.
A quantidade de luz solar será um componente importante na criação de uma biosfera no habitat. O’Neill quer que a sua nação espacial seja auto-suficiente, mas criar uma biosfera viável pode ser o aspecto mais difícil de todo o esforço. Alimentar milhões de pessoas exigirá mais do que uma simples hidroponia, o cultivo de plantas sem solo. A biosfera depende das camadas do solo para fornecer sistemas de suporte à vida, mas as atuais camadas do solo da Terra evoluíram ao longo de milhões de anos à medida que a vida evoluiu de microrganismos para animais grandes e complexos. Reproduzir isso e obter resultados bioquímicos corretos em apenas alguns anos não é tarefa fácil. Em vez disso, pode ser necessária muita tentativa e erro para evitar uma eventual morte e falha do habitat. Isto irá certamente atrasar a criação de habitats e a taxa de crescimento populacional.
No entanto, se bem feito, as paredes internas do cilindro entre as janelas poderiam ser preenchidas com parques, como visto em romances de ficção científica, como o interior do Tambor da estação espacial Babylon 5, ou o interior de Nauvoo/Behemoth em The Expanse.
“O espaço, portanto, parece fornecer as condições ideais para uma agricultura eficiente e totalmente circular, não mais à mercê do tempo ou do clima”, escreve O’Neill em “High Frontier”.
Problemas
Então, o que deu errado com o plano de O’Neal? Afinal, não há nada fisicamente impossível em construir tal habitat. O que tornou o conceito tão atraente para O’Neill foi que ele não exigia nenhuma tecnologia mágica, apenas resolvendo uma série de problemas desafiadores de engenharia.
Uma possível crítica, porém, é que O’Neill tinha excesso de confiança na tecnologia e na engenharia necessárias. Até o momento, a melhor estrutura que construímos no espaço é a Estação Espacial Internacional. A tecnologia necessária para um projeto como o da Terceira Ilha, ou mesmo os modelos esféricos menores e mais simples da Primeira e da Segunda Ilhas, ainda não foi testada. Com dedicação e financiamento e recursos suficientes, podemos aprimorar as nossas competências, mas isso leva tempo. Isso não é algo que possamos apressar.
O segundo problema foi o fracasso do ônibus espacial. Quando o vaivém espacial foi concebido, o plano era realizar centenas de lançamentos por ano, o que criaria a capacidade de construir infra-estruturas no espaço que permitiriam a mineração na Lua ou o lançamento de milhões de pessoas em órbita. Em contraste, desde o primeiro voo do vaivém espacial em 1981 até ao seu último voo em 2011, seis vaivéns espaciais completaram apenas 135 voos espaciais.
O custo de construção de um habitat espacial com 32 quilómetros de comprimento também é algo vago, com O’Neill a estimá-lo em 200 mil milhões de dólares na década de 1970 e, tendo em conta a inflação, em 1,1 biliões de dólares em 2025.
Além disso, existem algumas questões sociais preocupantes. Se o objetivo é aliviar a superpopulação na Terra, os habitats espaciais não são a resposta. Mesmo ter dezenas de milhões de pessoas vivendo no espaço não ajudará quando há mais de 8 bilhões de pessoas na Terra.
Há também a preocupante questão de quem pode viver num paraíso espacial, longe do clima instável da Terra, da guerra, dos desastres naturais e das condições sujas. Independentemente das melhores intenções de visionários como O’Neill, a história das cidades humanas e da civilização como um todo diz-nos que é mais provável que os ricos tenham meios para viajar e viver no espaço. É claro que uma cidade com milhões de habitantes necessitará de empresários, professores, polícias, administradores, engenheiros sanitários, etc. – todas as pessoas que uma pessoa comum na Terra precisa para funcionar adequadamente – e essas pessoas podem não ser ricas, mas não será mais provável que estes trabalhadores venham de países ricos?
Se assim for, então os habitats espaciais apenas aumentarão ainda mais o fosso entre os países ricos e pobres. As pessoas dos países em desenvolvimento têm uma chance justa de viver em habitats espaciais? O acesso justo e igualitário ao espaço pode ser um desafio maior do que a concepção e construção de habitats.
Do lado positivo, os habitats espaciais criarão um local para os humanos evitarem quaisquer desastres que ocorram na Terra, reduzindo assim o risco de extinção humana. Pode-se dizer que a sobrevivência a longo prazo é a melhor razão para os humanos se aventurarem no espaço.
Há uma razão mais abstrata pela qual deveríamos lamentar o fracasso da visão de O’Neill.
O conceito de habitats espaciais na década de 1970 demonstrou a visão que outrora tivemos para a tecnologia e para nós próprios, mas que parece ter-nos abandonado nos anos seguintes. Da perspectiva da década de 1970, o século XXI será uma era distante de esperança, riqueza e maravilhas tecnológicas. Contudo, hoje, no verdadeiro século XXI, com o aumento do autoritarismo, do sectarismo e dos desastres ambientais, temos de perguntar: falhamos no futuro ou o futuro falhou connosco?
